Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Составим уравнение химической реакции. По условию задачи углекислый газ ($CO_{2}$) реагирует с гидроксидом калия ($KOH$) с образованием средней соли — карбоната калия ($K_{2}CO_{3}$) и воды ($H_{2}O$):
$2KOH + CO_{2} \rightarrow K_{2}CO_{3} + H_{2}O$

2. Рассчитаем массу чистого гидроксида калия в исходном растворе. Для этого массу раствора умножим на массовую долю вещества (в долях единицы):
$m(KOH) = m(р-ра) \cdot \omega(KOH) = 28 \text{ г} \cdot 0,08 = 2,24 \text{ г}$

3. Вычислим количество вещества (число моль) гидроксида калия. Молярная масса $KOH$ равна $M(KOH) = 39 + 16 + 1 = 56 \text{ г/моль}$:
$n(KOH) = \frac{m(KOH)}{M(KOH)} = \frac{2,24 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} = 0,04 \text{ моль}$

4. Определим количество вещества углекислого газа по уравнению реакции. Согласно коэффициентам в уравнении, на 2 моль $KOH$ расходуется 1 моль $CO_{2}$. Следовательно, количество вещества газа в 2 раза меньше количества щелочи:
$n(CO_{2}) = \frac{1}{2} n(KOH) = \frac{0,04 \text{ моль}}{2} = 0,02 \text{ моль}$

5. Вычислим объем углекислого газа при нормальных условиях (н.у.), используя молярный объем газа ($V_{m} = 22,4 \text{ л/моль}$):
$V(CO_{2}) = n(CO_{2}) \cdot V_{m} = 0,02 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 0,448 \text{ л}$

Ответ: 0,448 л

Источник: ФИПИ